tqanalyst軟件中文教程

1、TQAnalyst光譜分析軟件TQAnalyst是一個(gè)通用的光譜分析軟件，它可以為中紅外、近紅外、遠(yuǎn)紅外和拉曼光譜分析的應(yīng)用提供各種定性和定量分析工具。該軟件除了包含各種算法工具外，還能夠?yàn)橛脩籼峁┲庇^友好、容易使用的圖形界面，以及廣泛的在線幫助信息。使用TQAnalyst軟件，您無(wú)需具有專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，因?yàn)檐浖腅xplain幫助窗口可以隨時(shí)為您提供任何必須的信息和幫助，其幫助文檔還包含各種方法的培訓(xùn)實(shí)例。另外，軟件隨處可見(jiàn)的Suggest向?qū)Чδ芎蚉erformanceIndex（性能指數(shù)）還可以為您解答如下問(wèn)題：- 哪種分析方法最適合您的當(dāng)前應(yīng)用- 需要準(zhǔn)備多少標(biāo)準(zhǔn)樣品其濃度分布情況-

2、 該選擇哪段光譜范圍- 對(duì)于PLS法，如何選擇主因子數(shù)（Factors）- 修正曲線對(duì)分析結(jié)果有改善嗎使用TQAnalyst使得方法的設(shè)計(jì)和建立更為程序化、更有目的性，而不是依賴于猜測(cè)。如果您在為參數(shù)的設(shè)置猶豫不定，TQAnalyst的向?qū)Э梢詭湍鉀Q這些問(wèn)題。TQAnalyst立足于最廣大的用戶，她致力于使得初學(xué)者和資深的分析家都能夠得心應(yīng)手地使用她來(lái)進(jìn)行方法開(kāi)發(fā)和建立。其一環(huán)扣一環(huán)的窗口設(shè)計(jì)、整合的向?qū)Чδ堋㈦S處可得的在線幫助信息以及人工智能的工具，最大限度的簡(jiǎn)化分析任務(wù)，確保用最少的工作量來(lái)建立高質(zhì)量的分析方法。在TQAnalyst的所有窗口中，首先列在前面的是最簡(jiǎn)單的算法和技術(shù)，而且在

3、接下來(lái)的窗口中只會(huì)顯示與前面窗口選擇的方法相關(guān)的信息，這樣，初學(xué)者在方法建立的各個(gè)步驟中不會(huì)被一大堆的選項(xiàng)所迷惑，而有經(jīng)驗(yàn)的分析家又能夠即時(shí)的使用各項(xiàng)高級(jí)功能。TQAnalyst的幫助菜單中還包含下列幫助工具：TQAnalyston-linetour-TQAnalyst主要功能快速演示；TQAnalystexamplemethods-定量、定性方法實(shí)例演示。第一節(jié)TQAnalys遑本設(shè)置和常用功能介紹菜單欄工具欄滾動(dòng)條打開(kāi)TQ Analyst軟件，其界面如圖性能指數(shù)顯示狀態(tài)指示對(duì)TQ Analyst進(jìn)行 自定義設(shè)置：從Edit菜單下面打開(kāi)Option 窗口其中有三組選項(xiàng):TQ選項(xiàng)組：利用I選項(xiàng)

4、設(shè)定TQ的默認(rèn)設(shè)置，控制某些幫助和提示信息的顯示。Diagnostic（診斷）選項(xiàng)組：該組可以選擇PerformanceIndex（性能指數(shù)）的計(jì)算方法，以及控制是否顯示圖例。其中PerformanceIndex有兩種計(jì)算方法供選擇，一種是%Difference（相對(duì)殘差和），最大值是100,越接近100越好；一種是RMSE（均方差），最小值是0,越接近0越好。計(jì)算方法分別如下：%Differenceactual-calculatedexpected1002(X calc -X known )c1RMSE-nGeneral（常規(guī)）選項(xiàng)組：該選項(xiàng)組可定義文件的保存、顯示、打印、安全等常規(guī)信息。T

5、QAnalyst幫助功能和幫助信息1 .Help菜單：TQAnalystHelpTopics主題幫助列出了各項(xiàng)主體幫助信息，也包含檢索功能、關(guān)鍵詞索引功能TQ Analyst Tour 快速演示Example Methods 實(shí)例演示Technical Support 技術(shù)支持About TQ Analyst 關(guān)于 TQ主題幫助窗口：快速演示TQ Analyst的主要功能TQ定量方法、分類方法、光譜測(cè)量簡(jiǎn) 單實(shí)例演示如何獲得Nicolet公司的技術(shù)支持顯示當(dāng)前TQ Analyst軟件版本號(hào)_|g|x|祖為主用tri副面一|打印切|率二3|ezCompononlPIThigcolumnshwri

6、lli9cm口口nent叟之forth。1封舊獻(xiàn):(imethcid碣*n情rHpeifcinrtAiicfrindxAmeasureofhChvaccuratelymcalbraledmelhodcsnquantilycirclasR0ihgvj|dalan.stsnrisrdg.TOAnalyflprovidesLwnalgorithmsibrCalculatinghspsifcriTiaiiceindeiIbr.q口血也睡足eelhods：位.BMhik與0小川/nd曲丈The理西jeW1乩龍幺此_況血dgorithn。I»«dtocalculatethepMonTH

7、Dcentfexfbrd值Klim施rli聞閡力mefhcdsThsp而rmnc-in*Mish：4ld司匚匚ndi咤laIha4詞笈欣!EbidafnadforHathrnmpnnsnlinIthemelbodIfnogId猶innslan此Esh舊匚jfiwd.lhwparfarmanceindelrsachj'As/洲be'|-hnk-|Idantical.WhatbsCdiikpuntitilPIda?TkPBrlkuriHritt!IiireiAlgoriIhmpdrsmBier(ebaOplianscommandbDiagnaslckb)1*1rimirif5thp

8、fo，niMfirthaph1口tmunr.ivmjhIfth*P?rtnrir占rrfIAlrjni'it'imi*$*，to*Ditfcincc/thsperformsneomdfcesmHrangebstweorDMidlOOlThe-igreitheperfonnanceindex,thecloserthecaicuialedcsncentiatinvsijegsretoih?actiMlvqluea.IfTheParfamnarcslrde<Alggiithmisset：cR>1.5EI-therootmesinsquareerrjris-epertsd.

9、Thucloserlh9RMSE</alue忘to20m,：haEmmltr?rsth&JifTe-bncesblw«enthscUciJ亂adLuiiutnir-i:onYaludsardrhciuaTQ主要功能演示和實(shí)例演示提供了更為直觀的幫助信息，按照窗口中的提示可以一步步的了解TQ中的各項(xiàng)功能：2 .按F1鍵或鼠標(biāo)右鍵獲得菜單的幫助信息：將光標(biāo)移到菜單上某一個(gè)需要幫助的選項(xiàng)上，按F1鍵或點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，即會(huì)彈出關(guān)于該選項(xiàng)的相關(guān)信息和解釋。例如：Fil 用 EditCalibrateQuanSuggest. IEi fgnaiulg 鼠.nee InPri ncip

10、 al Comp on. ent Spectra .rvrise匚*k號(hào)口tir瑞七iSpectrum On lier.Pur e Comyaiii jut Sp ec£ra,-,乜 in抬 w HelpHo、Ilagjiosti cs口"Eptgn丫 Patbien按F1鍵或鼠標(biāo)右鍵3 .使用Explain按鈕獲得窗口中各選項(xiàng)的幫助信息Explain按鈕CalibrateQuantifyExplain1ClosePerfornnanceIndex:選中需要獲得幫助信息的選項(xiàng)，按Explain按鈕，或先按Explain按鈕，再鼠標(biāo)點(diǎn)擊需要獲得幫助信息的選項(xiàng)，即可得到相應(yīng)的幫

11、助信息。例如：都幼江）| 打印化：Wliat is Mulhod Title?Us9 tha Method Title text how to cnler a one line daecription of your mpthori亙xWhyuseMethodTitle?Thetitle仁basicallyanextendedfilename:oelpyouidentifythistntthodafteryoj/estorecitonwdi&k.WhatJoesMethodTitledo?WllerfOLSelectatl&namentheIQAnalystUpenVletha

12、ddialoigjo*Jthetitlejfthesellectedmetlhodappearsatthebottomofthedialogibox,Themethodtitlecan43clbedisplayedwithths只2?心£號(hào)工£|用£whenyamuspthenpthodtaanalyzeasample.4 .使用HowTo按鈕獲得幫助指南How To按鈕出現(xiàn)在下面三個(gè)窗口中, 息：在這些窗口中， 按How To按鈕即可獲得對(duì)應(yīng)的幫助信Description 窗口 界面:Description 丫 PathlengUn J ComponarSugg

13、est,How ToTJ光譜區(qū)域編輯窗口:r EditFlegionj add 修正方法編輯窗口:Dzmec, 口芯 la date:Uica<ieE：cd.clual：liy I 1HL I I 二 r-T i - I：U5GZ2.127 24132oraroi Enea < moanra m r»rrjii_5i "Dinasiiw iM)G(MHG5-l 3國(guó) OID3*l14Q&tIMU3W15： 5-1: x 電叮 N15CEe CM£3M1fiL55.1 j：p; bll3IH.1g£&TWJ3UblQJ&

14、-3i 51H (MIO 后嶼3印加制 承加，VaidjchnnA GEe-Eli D"ni=ctrri |月町| 口舊川3r FbeUtwOiwh口IM"PTG CjjtwF屯郡hCD.J?2b5.向?qū)В╓izards）幫助TQ提供了許多向?qū)椭δ芤灾笇?dǎo)您完成各種建模任務(wù)。從參數(shù)的設(shè)置到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)，使用TQ的向?qū)Чδ?，可以幫助您一步步地走向成功。下表給出了TQ中各項(xiàng)向?qū)Чδ艿暮?jiǎn)要描述：位置向?qū)Чδ蹹escription 窗口Suggest Analysis TypePathlength 窗 口*Suggest PathlengthTypeComponent 窗

15、口*Assess FeasibilityStandards 窗 口 *Suggest StandardsEvaluate Standards推薦分析類型，定性或定量方法，與分析目的 有關(guān)推薦光程類型，與采樣技術(shù)有關(guān)，如液體樣品 透射分析時(shí)，采用的液體池往往是光程一定的 比色皿或圓管，而在積分球漫反射時(shí)，由于樣 品顆粒尺寸、緊密度的影響，需要使用MSC或SNV方法進(jìn)行矯正測(cè)定樣品光譜中是否包含有足夠的能夠與樣品 組成相關(guān)的光譜信息（評(píng)估方法是否可行） 推薦需要準(zhǔn)備的標(biāo)準(zhǔn)樣品的化學(xué)組成分布 評(píng)估所準(zhǔn)備的標(biāo)準(zhǔn)樣品是否滿足要求，以及是 否需要增加標(biāo)準(zhǔn)樣品Regions窗口SuggestRegions為

16、分析方法選擇適當(dāng)?shù)墓庾V范圍；使用EditRegions可以進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置。Others窗口SuggestFactors為主成分回歸(PCR)或偏最小m(PL0方法選擇最佳主成分?jǐn)?shù)(PrincipalComponents)或因子數(shù)(Factors)；使用EditFactors按鈕可以查看或編輯主因子數(shù)。Corrections窗口SuggestCorrections判斷修正曲線對(duì)定量模型是否有所改善，如果有，哪種修正方法最好；使用EditCorrections可以進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置。*只有在定量分析方法中才會(huì)出現(xiàn)例如，使用SuggestRegions向?qū)нM(jìn)行光譜范圍的選擇，在Regions窗口中點(diǎn)擊Sug

17、gestRegions按鈕，會(huì)彈出如下交互窗口：按照交互窗口中的提示一步步往下操作，便會(huì)得到相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。TQ向?qū)抢媚峁┑墓庾V信息和其它數(shù)據(jù)，運(yùn)用其內(nèi)置的多元校正分析專家知識(shí)來(lái)進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置和推薦下一步該使用什么方法的。有時(shí)候，如果TQ軟件無(wú)法獲取其設(shè)置某項(xiàng)參數(shù)所必需的相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，向?qū)б簿蜔o(wú)法給出相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。我們推薦，在建立分析模型時(shí)，先以TQ自動(dòng)推薦和優(yōu)化到的參數(shù)和設(shè)置為基礎(chǔ)，如果對(duì)TQ自動(dòng)選擇的參數(shù)不滿意，再添加您自己對(duì)分析對(duì)象相關(guān)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，來(lái)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步完善。TQAnalyst窗口介紹窗口標(biāo)簽家單欄條工具欄性能指數(shù)顯示狀態(tài)指示-|5|><|活性按鈕1

18、 .菜單欄組史則駟吧_!2TQAnalyst菜單欄的使用方法與其它Windows程序一樣。Help菜單里包含各種幫助信息，前面已有介紹。File菜單里包含模型新建、打開(kāi)、保存以及光譜圖的打開(kāi)和保存，以及模型數(shù)據(jù)和設(shè)置方法的導(dǎo)出、標(biāo)準(zhǔn)光譜的導(dǎo)出和打印。其中模型保存窗口中可以設(shè)置模型文件的密碼，光譜保存窗口中可以設(shè)置數(shù)字簽名，以便對(duì)模型和光譜文件進(jìn)行保護(hù)。Edit菜單中包含各種常用的編輯命令，其中Option選項(xiàng)的功能前面已有介紹。View菜單設(shè)置顯示格式和顯示選項(xiàng)。Diagnostics菜單包含各種高級(jí)診斷功能，會(huì)在后面的章節(jié)中陸續(xù)介紹。Window為窗口設(shè)置項(xiàng)。.CSV為Excel格式TQAn

19、alyst可以打開(kāi)和保存下別所列的各種格式的光譜，其中FileTypeExfenSpectraGroupofspectraJCAMP-DXpentNicoletSXDXConiineseparatedtextPerkui-ElmeiMattsonSpectacleGRAMS3B6SPASPGJDXIRD,IFGSPC7NIC,csvSPIGMrABS.DRT.SBM,RASIRS,SDA,rUVDSPG,GLDNicoletSXandDX盤"幾出u鍵theNicokrSXDXflitnTe.Calibrate 1Quantify 1Explain 1Close |2 .工具欄點(diǎn)擊Ca

20、librate按鈕，計(jì)算校正模型，顯示校正結(jié)果窗口；Quantify按鈕用于計(jì)算未知樣品的分析結(jié)果，得到分析報(bào)告;Explain按鈕實(shí)時(shí)獲取幫助信息，見(jiàn)前述介紹；在模型校正好之前，狀態(tài)指示為紅色Uncahbrated,當(dāng)點(diǎn)擊 Calibrate按鈕進(jìn)行計(jì)算結(jié)束后，狀態(tài)指示為綠色Calibrated,并且，如果 Standards表格中包含有驗(yàn)Close按鈕關(guān)閉當(dāng)前窗口。證(Validation)樣品，則會(huì)計(jì)算得到相應(yīng)的性能指數(shù)Performance Index: 922 Previous: N/A當(dāng)對(duì)模型進(jìn)行了修改后，狀態(tài)指示就會(huì)顯示為紅色，表示模型未計(jì)算好，重新計(jì)算時(shí)，則性能指數(shù)上不僅顯示當(dāng)

21、前的性能指數(shù),也會(huì)顯示修改前的性能指數(shù)，這樣有助于對(duì)模型的修改過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。3 .窗口建模窗口：TQAnalyst的窗口為環(huán)環(huán)相扣的設(shè)計(jì)，如下:窗口標(biāo)簽即在上面不同的窗口標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的窗口中，從左至右，是建立一個(gè)分析模型的基本步驟，當(dāng)在前一窗口中選擇了某種方法或設(shè)置了某個(gè)參數(shù)后，后面的窗口會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)與其對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)和設(shè)置，而不會(huì)出現(xiàn)不相關(guān)的信息。各項(xiàng)參數(shù)的選擇按照這種順序依次進(jìn)行設(shè)置好后，點(diǎn)擊工具欄上的Calibrate按鈕，即可以完成分析模型的初步建立工作。在后面的定量模型建立和定性模型建立章節(jié)中會(huì)對(duì)各種對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)作相應(yīng)說(shuō)明。光譜顯示窗口：從File菜單的OpenSpectrum項(xiàng)打開(kāi)光譜，即可出

22、現(xiàn)光譜顯示窗口：工具箱光譜信息查看按鈕光譜名稱框下拉光譜名稱按鈕顯示介面坐標(biāo)顯示取景窗口顯示介面：默認(rèn)條件下，紅色光譜為當(dāng)前顯示光譜，此時(shí)，光譜名稱框中的光譜名為紅色光譜的光譜名光譜信息查看按鈕：按該按鈕，可以獲得當(dāng)前光譜的所有信息，如:下拉光譜名稱按鈕：點(diǎn)擊此按鈕，顯示當(dāng)前窗口中所有光譜名稱，并可進(jìn)行選擇。如下:工具箱:TobaccoAnalysis2005-04-1814:32:33TobaccoAnalysis2005-04-1814:13:19TobaccoAnalysis2005-04-1814:16:35TobaccoAnalysis2006-04-181.4:23:04Tobac

23、coAnalysis2005-04-1814:27:122005-04-1814:32:33坐標(biāo)顯示：顯示當(dāng)前鼠標(biāo)所在位置的坐標(biāo)取景窗口:用于選擇選擇需要顯示的光譜區(qū)域，左邊為光譜范圍縮小和放大工具，右邊為左右移動(dòng)工具K|A|A|SSK工具箱中包含六種不同的工具，用途如下表:Todotins.Usethistool.SelectitemsonthescreenExpandorcontractaspectnmi.Moveanoverlaidspectnnnupordownwithinitspane.M(?veastackedspectninimroEiiiotlierpane.Dragaspec

24、miniintoanotherspectralwindowSelectauiiotadonstobedeletedSelectaregionofaspectnimarmeasurethelUKorrectedareaofaregionDisplayXandYvaluesofpoint旅Meauiftheheightofapeeik.MeauietheareamideiapeakLabelspectralfeatures.Addtexttobedisplayedorpanted.Movesamplingiufbitnarionorannotatioiis.二selectiontoolEselec

25、tiontool匹selectionTool叵selecriontoolas冕囚saTifflfflselectiontoolselectioutoolspectralci.irsartoolpeakheishrtoolpeakareatoolannotationtoolaiinotatiantoolamioTationtool使用View菜單設(shè)置各項(xiàng)顯示參數(shù)：當(dāng)當(dāng)前窗口為光譜顯示窗口時(shí)，View菜單中的所有選項(xiàng)均可用，在其中可以設(shè)置橫、縱坐標(biāo)顯示范圍，顯示方式，顯示信息等。如點(diǎn)擊View菜單中的DisplaySetup選項(xiàng)，彈出如下窗口：SpectralView“Sarnplin3irtfu

26、mation7Annatatian；_*tailJ“Displayaxis底DisplayX-axisShowedFDisplayoverlaidtitles-AnnotationPConnecttospectrumFXandY砌uosPDisplayallannotationX-axisfionriat:NormallSlackDisplayNumberofpanesinstack:乒AutostackspectraSarnplmqInformationCompanynamelitleofspectrumDateandtimeDatacollection:samplescans,backgr

27、oundscans,resolution,gain,wlocily,aperturerBenchconfiguration:detector,beamsplitter,sourcerCommentsFilenameselectedspectraio:Halp|OK如果我們選中Showgrid前面的復(fù)選框,人口仲9血，按OK,則顯示介面就會(huì)出現(xiàn)窗格,如下:低1和川國(guó)困7,J第二節(jié)定量分析模型建立TQAnalyst提供的定量分析算法有：Quanlitativeanalis廣SimpleBeer's：lawC匚&皿川恒3我5quaes：(CLSJ廣Stepwisemultipleli

28、nearregressionSMLR厘Partialleastsquares(FL5PnncipalcomponentegressionPCFi)定量分析：簡(jiǎn)單的比爾定律經(jīng)典最小二乘(CLS回歸逐步多元線形回歸(SMLR)偏最小二乘(PL9回歸主成分回歸(PCR各種算法的基本原理參見(jiàn)相關(guān)的書籍和隨機(jī)所帶的TQAnalyst用戶手冊(cè)(TQAnalystUserSGuide)。一個(gè)定量分析模型的建立過(guò)程可按如下步驟一步步完成：定量分析問(wèn)題的描述選擇適當(dāng)?shù)牟蓸臃椒▌?chuàng)建新的模型文件給模型定義一個(gè)名稱選擇一種建模算法選擇光程類型(PathlengthType)定義待測(cè)組分(Components)進(jìn)行可行

29、性測(cè)試(FeasibilityTest)采集標(biāo)準(zhǔn)樣品(Standards)光譜光譜預(yù)處理(SpectraProcessing)選擇光譜范圍(Regions)設(shè)置其它參數(shù)保存模型計(jì)算模型(Calibration)驗(yàn)證模型(Validation)模型修正(Correction)TQ將建模過(guò)程的各個(gè)步驟用不同的窗口從左至右依次分開(kāi)，如下:erlption Pjthltngth 丫CoEp*”n占 丫 StindirdsY Sptctrj Y RtgiMif T Corrtctionr J Oth* rYRtport因此，只要從左至右依次完成各個(gè)窗口中的各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置后，點(diǎn)擊工具欄上的Calibrat

30、e按鈕，即可完成分析模型的初步建立。1 .定量分析問(wèn)題的描述定量分析模型建立的第一步需要通過(guò)回答下列問(wèn)題來(lái)仔細(xì)分析我們的研究對(duì)象:樣品中包含多少種組分哪些組分是需要測(cè)定的在可能遇到的所有待分析樣品中，每一種組分的含量范圍可能會(huì)存在哪些干擾樣品基質(zhì)對(duì)測(cè)定過(guò)程有哪些影響通過(guò)回答以上這些問(wèn)題，將有助于我們選擇恰當(dāng)?shù)牟蓸蛹夹g(shù)和確定最佳的實(shí)驗(yàn)條2 .選擇適當(dāng)?shù)牟蓸臃椒ú蓸臃椒ǖ倪x擇主要取決于樣品的物理卜質(zhì)。通常，光譜格式設(shè)置為absorbance(透射)或Log(1/R)(漫反射)，因?yàn)橐运鼈優(yōu)閱挝坏墓庾V通常與樣品中組分的含量呈一定的線性關(guān)系。當(dāng)然，如果我們有特殊的需要，也可以設(shè)置成其它的光譜格式。3

31、.創(chuàng)建新的模型文件ATQAnalyst軟件的File菜單中選擇NewMethod從TQAnalyst軟件的File菜單中選擇SaveMethodAs在對(duì)話框中輸入文件名，選擇保存路徑選擇OK4 .給模型定義一個(gè)名稱在Description中的MethodTitle欄中給模型的定義一個(gè)名稱：MethodTitleTQAnalystewamplemethod-ClassicalleastsquaresCLG在MethodDescription欄中可以輸入對(duì)模型的詳細(xì)描述；在DevelopersName欄中還可以輸入您的名字。5 .選擇一種建模算法TQAnalyst提供了的定量校正算法包含了最簡(jiǎn)單的

32、比爾定律、經(jīng)典的最小二乘法(CLS)、逐步多元線性回歸法(SMLR)、近紅外定量最常用的偏最小二乘法(PL0和主成分回歸法(PCR)。每一種方法均有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。對(duì)于組成復(fù)雜的天然產(chǎn)物如中藥、煙草和糧食等通?？梢允褂肞L與各種方法的特點(diǎn)可以使用TQ的Explain按鈕獲得幫助信息。Quantitativeanalysis廣SimpleEaer'cCClwsicolIftastsquares：(CLS)廣Stupwiscmulhplelinearregression(SMLR)*P刮目后square(PLSCPrircipalconopanentreg舊瞄ion(PCFi)6 .選擇

33、光程類型(PathlengthType)在Pathlength窗口中可以對(duì)光程類型進(jìn)行設(shè)置。樣品光譜測(cè)定時(shí)的光程或樣品厚度對(duì)于定量分析非常重要，因?yàn)樗蜆悠分械慕M分含量一樣影響吸收強(qiáng)度。TQ的Pathlength窗口提供了多種方法可以用于對(duì)光程進(jìn)行定義或校正處理。PathEengthCUndecidM價(jià)DciMtant廣KnoYvn各種選項(xiàng)的特點(diǎn)和 功能可以使用TQ的 Explain按鈕獲得詳 細(xì)的幫助信息CFiedictInteinalrefeienceAktiVCPeakratioorNormabze(A/b=kMc)Miulbplicativesignalcoinechcn(M!dCjC

34、Standardnorm司variate(SNV光程類型選項(xiàng)的選擇通常也是取決于采樣技術(shù)，例如使用比色皿或固定光程的樣品池進(jìn)行液體樣品光譜采集時(shí)，光程一般為恒定(Constant)或已知(Known)；而在進(jìn)行粉末樣品NIR漫反射光譜采集時(shí)，由于樣品顆粒尺寸、均勻性等的影響，光程無(wú)法保持恒定，此時(shí)需要使用多元信號(hào)修正(MSC)或標(biāo)準(zhǔn)正則變換(SNV)來(lái)對(duì)光譜進(jìn)行處理，以消除這些因素的干擾。7.定義待測(cè)組分下一步是定義待測(cè)組分，在Component窗口中按要求輸入待測(cè)組分的名稱、縮寫、單位、小數(shù)點(diǎn)尾數(shù)即可。T&lnF /的J Rffl-r-M"J Etiif dh(ifwYoi

35、*er，：|：Fr：libLvnCerrtiatKjinLvTrPU第m現(xiàn)病hlirCnGiprrildliKinCvrvHp«i«1- FfflEertrcariritinnuaLrtirQunlivsurtrmhh目2otwFnl'jirJy1TC*|CcmpanfntInferaclinnLhfcreluslarw&i?,ira口i叩日i轂IGSiTieuselaire&f_inii|tdiTfiniieiiltsfitewiliacr£i。而黨1Nh屜lr吐乂|Ab知甌LMtilth川河由Lx|At&i島&W”U怔聞

36、回叫LwilIReu>1Glu口聞300V2Bs:mHEAMRZQ.OT3DOiotwVFtwperZc"PiaWi智20.005DDn)03DsTpulerepmtQIWMfQClp2ate4DD1Q£KI>Carrpulrardnepewt5Comvuir91dreport濃度范圍(AnalysisLow、AnalysisHigh)可以根據(jù)實(shí)際樣品的分布輸入，一般下限(AnalysisLow)設(shè)為實(shí)際樣品最低值的95%,上限設(shè)為實(shí)際樣品最高值的105%。如果不輸入，在模型計(jì)算時(shí)，TQ會(huì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的含量分布自動(dòng)計(jì)算出來(lái)。在設(shè)定了濃度范圍后，如果樣品的分析結(jié)果

37、超過(guò)了此處設(shè)定的范圍，則可以在報(bào)告中給山壁上信白DuW口I口，1、。另外，定量分析模型的性能指數(shù)(PerformanceIndex)也與此處設(shè)定的濃度范圍有關(guān)。在Component窗口中，還可以通過(guò)選擇ForcesconcentrationvaluesinQuantityresulttosumtoaconstant選項(xiàng)使各組分含量總和自動(dòng)為常數(shù)。匚one在ntmtinnConlrainlenForceconGcntraiionvaluesinQuantifytosumtoaconstcnt(typical1口猿8.進(jìn)行可行T測(cè)試(Feasibilitytest)在設(shè)定好了待測(cè)組分的信息后，可以

38、進(jìn)行可行性測(cè)試以檢查所使用的方法能否成功的進(jìn)行定量分析。其原理是通過(guò)分別采集兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品(其組分含量不能相同，但需要在所設(shè)定的濃度范圍內(nèi)，可以不需要知道其準(zhǔn)確的含量值)的光譜，每個(gè)樣品需要進(jìn)行三次重復(fù)采集，TQ會(huì)比較這兩個(gè)樣品三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的光譜并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以檢查光譜中是否包含足夠的可以與樣品中組分含量相關(guān)的信息。在TQ中，是通過(guò)使用Component窗口中的AssessFeasibility按鈕來(lái)進(jìn)行可行性測(cè)試的。AssessFeasitiility.TQ會(huì)指導(dǎo)您一步步完成可行性測(cè)點(diǎn)擊此窗口后，會(huì)彈出相應(yīng)的對(duì)話框，按照其提示信息,試的實(shí)驗(yàn)，并給出相應(yīng)的結(jié)果。FeasibilityThe

39、FeasibilywizardcanhelpyourunaquicktestdelermineifKeinfraredalyeiur寸amplematerialconzainssufficientsampleinformationforaccurateouviitativemeasureiwils.By"'網(wǎng)*infoimation1-.wemeanspectralfealuresthatarerelatedtothesampl?componentsratherthantorandkimnoisetsample-tosamplevinability.S TQ Expert|匚

40、耳越k：ll£ancelYouneedtopc4pareitwo$tandaid$andmMsureeacherfthemthreelimestorunithefeasibilitytestYoucancdectthespectrainTQAnalystaopenspectracolectedin到NicolaapplicahonTheresuRswillbeplacedontFeFeasibilitylabinthecurrentmhod如果可行性測(cè)試結(jié)果顯示光譜中沒(méi)有包含足夠的信息，則可能是由于所使用的光譜采集方式不正確或樣品不均勻?qū)е鹿庾V重現(xiàn)性較差或信噪比較差所致，此時(shí)我們需要

41、嘗試其它的采樣技術(shù)和改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)。9.采集標(biāo)準(zhǔn)樣品光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的設(shè)定在Standards窗口中進(jìn)行。(1)標(biāo)準(zhǔn)樣品的準(zhǔn)備所謂標(biāo)準(zhǔn)樣品(Standards),是指為建立定量分析模型收集的具有足夠代表性、并且已知化學(xué)成分含量的樣品。標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜采集在OMNIC或RESULTS件中進(jìn)行，其各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置見(jiàn)后續(xù)章節(jié)。TQ中Standards的作用有三種類型：CalibrationStandards用于計(jì)算定量模型，TQ根據(jù)其光譜信息與其對(duì)應(yīng)的各組分已知含量值建立起定量模型；ValidationStandards用于驗(yàn)證定量模型，不參與定量模型的計(jì)算，其作用相當(dāng)于已知組分含量的“未知樣品”，TQ會(huì)用C

42、alibrationStandards建立的定量模型預(yù)測(cè)ValidationStandards中各組分的含量，并與已知值進(jìn)行比較，計(jì)算性能指數(shù)PPerformanceIndex和RMSEP；CorrectionStandards用于修正定量模型，此節(jié)不進(jìn)行討論。前TH”riijnTJ如1EiBqirik.|EmH*IAmBti*.|WwSMIfi|MStadvidi|SliMHlAKltPmguii4眼F5g出外S%叱ftr.中Lfv333iEdnl.上FftmtivUBrBhfle|QWD5WFrd-lim-dHHkIafalvihcfaatinJGksn1Qjcmri|1fifpfci仆麗

43、1LM一1.11ziTlIm田*iwcMJ1XOr施口g的'a259DE?1jfl1mli4由“由砒5立iurcLrd4D35ZO1工酹1.4151/OP2融t.n§咯中寸曲,巖心rd5|jape.111113114d聃7pbxanlrd7VAJJo工苦DJB101.E.1g皆'*WfltsMrd§括2芭D?l>聞。.丹Q51討國(guó)中祖國(guó)中國(guó).事11?2Si1Dfif10C*rTtxD902價(jià)，舐IL11|*P5*.'SiWlTd1r*a*1片1.Qti源口13!加ph4W1MIJI破ITO隔27V1,37131內(nèi)”30*5：mrri-rl1j1

44、國(guó)照a君1.5?IU內(nèi)心mt*indird14Cjbakrir1普DEB13Ti.mitIS包*«Btr0t,iwtMlf>CdtoutaV'v。冊(cè)ICS41J1i.JfiI標(biāo)準(zhǔn)樣品的收集和準(zhǔn)備非常重要。一般來(lái)講，標(biāo)準(zhǔn)樣品中的各種成分的含量范圍和其它性質(zhì)必須涵蓋所有可能遇到的樣品中各組分的含量范圍，各種組分的含量之間要避免共線性現(xiàn)象(指兩種組分含量間呈線性變化)，且要盡可能分布均勻。標(biāo)準(zhǔn)樣品的收集和準(zhǔn)備可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，對(duì)于天然產(chǎn)物等組成復(fù)雜、無(wú)法控制其中各組分含量的樣品，只能通過(guò)收集足夠多的樣品以盡量涵蓋實(shí)際分析中可能遇到的各種類型。TQ中SuggestStan

45、dards向?qū)峁┝艘粋€(gè)很好的輔助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的功能。對(duì)于組成相對(duì)簡(jiǎn)單的化學(xué)品，可以使用TQ軟件中的SuggestStandards向?qū)нM(jìn)行設(shè)計(jì)，點(diǎn)擊SuggestStandards按鈕，會(huì)得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的對(duì)話框，按照TQ的提示信息逐步進(jìn)行，即可以得到TQ建議的標(biāo)準(zhǔn)樣品的分布。然后按其推薦的分布進(jìn)行配置標(biāo)準(zhǔn)樣品，并采集其光譜，當(dāng)然實(shí)際配置的樣品中各組分的含量不一定和SuggestStandards向?qū)扑]的含量分布完全一致，此時(shí)只需按實(shí)際含量輸入到對(duì)應(yīng)的樣品含量表格中即可。如果使用一次SuggestStandards向?qū)扑]的樣品不夠多，可以重復(fù)使用SuggestStandards向?qū)В敝恋玫阶銐?/p>

46、多的標(biāo)準(zhǔn)樣品。標(biāo)準(zhǔn)樣品一旦準(zhǔn)備好后，可以使用EvaluateStandards向?qū)нM(jìn)行評(píng)估；使用高級(jí)診斷菜單中的SelectStandards項(xiàng)選擇校正(Calibration)或驗(yàn)證(Validation)o當(dāng)然,這些工作也均可以手動(dòng)完成。匕巨白匕國(guó)那Tp自t戶后白西'J"Cir-perint=StandardaYR&gisisYCalaisasOtherSuggest.Evaluate.OpenStandard.ViewStandardsSortStandards(2)標(biāo)準(zhǔn)樣品光譜的導(dǎo)入將鼠標(biāo)光標(biāo)移到Standards表格中的最下面的一行空白行(如果是新建模型，第

47、一行就是空白行)，在點(diǎn)擊OpenStandards按鈕，彈出打開(kāi)文件對(duì)話框，找到對(duì)應(yīng)的光譜文件的路徑和選中對(duì)應(yīng)的光譜文件，可以成批選擇，也可以逐個(gè)選擇，OK即可。然后輸入對(duì)應(yīng)的樣品的組分含量。注意，如果不是第一次導(dǎo)入光譜，而是向已有的模型中添加新的光譜，可能會(huì)出現(xiàn)警告信息，顯示新添加的光譜的參數(shù)與模型中已有的光譜參數(shù)不一致，止匕時(shí)，需要我們慎重考慮新添加的樣品能否作為標(biāo)準(zhǔn)樣品，或者是否需要重新采集其光譜。(3)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品的Usage信息前面已經(jīng)介紹過(guò)TQ中的標(biāo)準(zhǔn)樣品可以有三個(gè)作用，分別是Calibration>Validation和Correction,可以手動(dòng)選擇，也可以使用高級(jí)診斷

48、菜單中的SelectStandards項(xiàng)自動(dòng)選擇。如果某個(gè)樣品有錯(cuò)誤，或者不愿意使用它，還可以將其設(shè)為Ignore(忽略)，當(dāng)然也可以從Edit菜單中直接將其刪除(DeleteRow)。(4)其它按鈕功能ViewStandards按鈕查看光譜，方法是在Select欄選中需要查看的樣品，可以多選，如果直接點(diǎn)擊表頭Select,則全選，再按ViewStandards按鈕，則會(huì)彈出光譜圖窗口。IndexSelectSpecttumTideUiaqeGlucoseBAPioGlycerol1plsexample;1Calbratiori1.94OL的1.922172為+plseKampie;stand

49、ard2Calibration126(1504.012473口用example;sndard3VaWation-25901571.493.04SortStandards按鈕排序，方法類似于Excel。(5)其它選項(xiàng)作用如下所示:在Standards表格中顯示光譜名稱欄選中此項(xiàng)后，在View Standards 時(shí)會(huì)顯示經(jīng)預(yù)處 理之后的光譜在Standards表格中顯示文件名稱欄該選項(xiàng)可以限制建模時(shí)利限制光譜縱坐允許對(duì)光譜進(jìn)行預(yù)處 理，選中此項(xiàng)會(huì)在 Standards窗口標(biāo)簽后新出 現(xiàn)一個(gè)Spectra的窗口標(biāo) 簽，在Spectra窗口中可以 對(duì)光譜進(jìn)行預(yù)處理。用的光譜信息的縱坐標(biāo) 標(biāo)的范圍 值

50、，一般，光譜的吸收強(qiáng)度以不超過(guò)個(gè)單位為宜10.光譜預(yù)處理光譜預(yù)處理在NIR光譜分析中通常有效和必要的。前面第6步的Pathlength窗口中，通過(guò)選擇光程類型，實(shí)際上是對(duì)由于光程的不一致造成對(duì)光譜的影響進(jìn)行了相應(yīng)的處理，以減少這種影響，更利于建模時(shí)有用信息的提取，如漫反射時(shí)通常使用MSC或SNV方法。在TQ的Spectra窗口中還可對(duì)光譜進(jìn)行導(dǎo)數(shù)、濾噪和基線校正等預(yù)處理，如下。snju,.”-r,=一eisat-brpjitil&ngthCornponente1Stjndard?ISp&c+rs：R&UIIJi!iu，n!.1«理!|#iunzu1*；，Vie

51、*/StandardsPathlengthProcessing|ApplJspectialprocessingtothepathlengthrejOn此處可以選擇原 始光譜、一階導(dǎo) 數(shù)光譜或者二階 導(dǎo)數(shù)光譜:ormat"flsriTsfrv'so Smooth DMmioathing tiller選擇濾噪（平滑）G而樂(lè)G。國(guó)filter方法Data penis:Polvnomiai otder：G N onia derivative filterSemert lengthcF-Gap betr«eri seQmentsc多點(diǎn)基線校正方法的選擇ininOas&

52、hne CorreclianMo cor radianPiecewise linear coireclionC Spline con&ction分段線性校正樣條校正近紅外光譜測(cè)量過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)光譜偏移或飄移。導(dǎo)數(shù)處理是凈化譜圖較常用的方法，可根據(jù)需要進(jìn)行一階或二階微分處理。導(dǎo)數(shù)處理既可以消除基線偏移，還可以起到一定的放大和分離重疊信息的作用，如下圖。但需要注意的是，在對(duì)光譜數(shù)據(jù)作微分處理時(shí),由于噪聲信號(hào)也被放大，因此通常在微分之前需要對(duì)光譜數(shù)據(jù)作平滑處理。310030503000平滑的作用是提高信噪比，減小隨機(jī)噪音，如下圖，從而也可以提高模型的穩(wěn)健性。TQ中有兩種平滑方法可供使用，一

53、種是經(jīng)典的Savitzky-Golay濾波，它是一種多項(xiàng)式濾波方法；一種是NorrisDerivative濾波，它只能用于一階或二階導(dǎo)數(shù)光譜，是紅外光譜分析中一種很好的濾波方法。另外，TQ中還包含有多種基線校正方法，在通常的近紅外分析中，如果使用了一階導(dǎo)數(shù)或二階導(dǎo)數(shù)，則較少使用這些基線校正。如下：MultipointBairlineCorreclionIndexTypeStertEnd10.0000.000分段線性校正樣條校正CNocorrection6PiecewistlinearcorrectionCSpfingcoirectior1BasehiePointsTable11.選擇光譜范圍光譜范圍的選擇在NIR定量分析模型的建立中是最難的一步。至今為止，化學(xué)計(jì)量學(xué)領(lǐng)域還沒(méi)有一個(gè)完美的算法來(lái)選擇最佳的光譜范圍。但TQ中包含了許多這方面專家知識(shí)，為我們選擇有效光譜范圍提供了有用的依據(jù)。在實(shí)際工作中，用戶的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)所分析對(duì)象樣品化學(xué)知識(shí)的了解對(duì)光譜范圍的選擇還是很有用。光譜范圍的選擇在Regions窗口中進(jìn)行。需要注意的是，Regions窗口中的內(nèi)容與第一步所選擇的方法